As dimensões de uma placa metálica retangular, a 0 °C, são 20 cm por 10 cm. Determine a área de uma das faces da placa a 50 °C, sabendo que o coeficiente de dilatação linear do material que constitui a placa é α = 23 x 10^{-6} °C^{-1}.
- A) 200,46 cm.
- B) 220,00 cm.
- C) 230, 46 cm.
- D) 240,00 cm.
- E) 250,46 cm.
Resposta:
Resposta: A) 200,46 cm.
Para encontrar a área de uma das faces da placa metálica retangular à temperatura de 50°C, devemos primeiro calcular a variação de comprimento e largura da placa em função da temperatura.
Utilizando a fórmula de dilatação linear, temos:
$$Delta L = L_0 cdot alpha cdot Delta T$$Onde:
- $Delta L$ é a variação de comprimento;
- $L_0$ é o comprimento initial (20 cm);
- $alpha$ é o coeficiente de dilatação linear (23 x 10^-6 °C^-1);
- $Delta T$ é a variação de temperatura (50°C - 0°C = 50°C).
Calculando a variação de comprimento:
$$Delta L = 20 cm cdot 23 times 10^{-6} frac{1}{°C} cdot 50°C = 0,23 cm$$Portanto, o novo comprimento da placa à temperatura de 50°C é:
$$L = L_0 + Delta L = 20 cm + 0,23 cm = 20,23 cm$$Da mesma forma, calculamos a variação de largura:
$$Delta W = W_0 cdot alpha cdot Delta T = 10 cm cdot 23 times 10^{-6} frac{1}{°C} cdot 50°C = 0,115 cm$$O novo largura da placa à temperatura de 50°C é:
$$W = W_0 + Delta W = 10 cm + 0,115 cm = 10,115 cm$$Agora, podemos calcular a área de uma das faces da placa:
$$A = L cdot W = 20,23 cm cdot 10,115 cm = 200,46 cm^2$$Portanto, a alternativa correta é A) 200,46 cm.
Explicação: Nessa questão, é necessário aplicar a fórmula de dilatação linear para encontrar a variação de comprimento e largura da placa em função da temperatura. Em seguida, podemos calcular a área de uma das faces da placa utilizando os novos valores de comprimento e largura.
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